(57)【要約】  特定構造のカルバゾール骨格を有する化合物を含有する発光素子材料により、高発光効率と耐久性を両立した発光素子を可能にする発光素子材料およびこれを用いた発光素子を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子材料。
【化１】
2011162162.tif 000043
（Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１〜Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１〜Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１〜Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
【化２】
2011162162.tif 000044
Ｒ４１〜Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１〜Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１〜Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１〜Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物が、下記一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物である請求項１記載の発光素子材料。
【化３】
2011162162.tif 000045
（Ｒ１〜Ｒ１４はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１６Ｒ１７からなる群より選ばれる。Ｒ１６およびＲ１７はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ１〜Ｒ１４は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ１５はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。）
【請求項３】
Ｌ−ＨＡｒとＲ４９が異なる基であることを特徴とする請求項１記載の発光素子材料。
【請求項４】
Ｌ−ＨＡｒとＲ１５が異なる基であることを特徴とする請求項２記載の発光素子材料。
【請求項５】
電子受容性窒素を有する芳香族複素環基がピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基およびベンゾチアゾリル基からなる群より選ばれる基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の発光素子材料。
【請求項６】
前記電子受容性窒素を有する芳香族複素環基が無置換であるか、アルキル基もしくはアリール基で置換されている請求項１〜５のいずれか記載の発光素子材料。
【請求項７】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む１つ以上の層が存在し、電気エネルギーにより発光する素子であって、発光層が三重項発光材料を含み、前記陽極と陰極の間のいずれかの層に請求項１〜６のいずれか記載の発光素子材料を含有することを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか記載の発光素子材料が発光層に含まれることを特徴とする請求項７記載の発光素子。
【請求項９】
陽極と陰極の間にさらに電子輸送層が存在し、該電子輸送層に、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を含む請求項７または８記載の発光素子。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか記載の発光素子材料が電子輸送層に含まれることを特徴とする請求項７記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを光に変換できる発光素子であって、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機発光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型でかつ低駆動電圧下での高輝度発光と、発光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが有機薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来、多くの研究機関が検討を行っている。【０００３】
また、有機薄膜発光素子は、発光層に種々の発光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。【０００４】
発光材料としては、従来から一般的には蛍光性（一重項発光）材料が用いられているが、電子と正孔が再結合して分子が励起する際のスピン多重度の違いにより、一重項励起子が２５％、三重項励起子が７５％の割合で生成することから、発光効率を向上させるために、燐光性（三重項発光）材料を用いることが以前より試みられている。【０００５】
そこで、三重項発光材料をドーパント材料として用いる際に優れた性能を有するホスト材料として、カルバゾール骨格を含む化合物が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。また、電荷の注入・輸送を補助する置換基としてトリアジン骨格を有する化合物がホスト材料として用いられている。（例えば、特許文献３〜４参照）。また、発光材料以外の材料についても検討されており、例えば、正孔輸送能力が高く、電子阻止能力に優れたカルバゾール骨格を有する化合物が正孔輸送材料として用いられている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３３０７５号公報
【特許文献２】特開２００８−１３５４９８号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００８／５６７４６号パンフレット
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１０／１５３０６号パンフレット
【特許文献５】国際公開ＷＯ２０１１／２４４５１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、有機薄膜発光素子は、発光効率の向上、駆動電圧の低下、耐久性の向上を満たす必要があり、特に燐光性材料に関しては、これらの性能を全て十分に満たすことは困難であった。【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、高発光効率と耐久性とを両立した有機薄膜発光素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、 下記一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を含有することを特徴とする発光素子材料である。【００１０】
【化１】
2011162162.tif 000002
【００１１】
（Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１〜Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１〜Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１〜Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。【００１２】
【化２】
2011162162.tif 000003
【００１３】
Ｒ４１〜Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１〜Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１〜Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１〜Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。）
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、高発光効率と耐久性とを両立した有機薄膜発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物について詳細に説明する。
【００１６】
【化３】
2011162162.tif 000004
【００１７】
Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３９Ｒ４０および下記一般式（２）で表される基からなる群より選ばれる。Ｒ３９およびＲ４０はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ３１〜Ｒ３８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。ただし、Ｒ３１〜Ｒ３８のうちいずれか１つは下記一般式（２）で表される基であり、一般式（２）におけるＲ４１〜Ｒ４９のうちいずれかの位置と連結する。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
【００１８】
【化４】
2011162162.tif 000005
【００１９】
Ｒ４１〜Ｒ４８はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ５０Ｒ５１からなる群より選ばれる。Ｒ５０およびＲ５１はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ４１〜Ｒ４８は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ４９はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。ただし、Ｒ４１〜Ｒ４９のうちいずれか１つは一般式（１）におけるＲ３１〜Ｒ３８のうちいずれかの位置と連結する。
【００２０】
これらの置換基のうち、水素は重水素であってもよい。また、アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常１以上２０以下、より好ましくは１以上８以下の範囲である。
【００２１】
シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、通常、３以上２０以下の範囲である。
【００２２】
複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミドなどの炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
【００２３】
アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
【００２４】
シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。
【００２５】
アルキニル基とは、例えば、エチニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上２０以下の範囲である。
【００２６】
アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのエーテル結合を介して脂肪族炭化水素基が結合した官能基を示し、この脂肪族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１以上２０以下の範囲である。
【００２７】
アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アルキルチオ基の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルチオ基の炭素数は特に限定されないが、通常、１以上２０以下の範囲である。
【００２８】
アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基など、エーテル結合を介した芳香族炭化水素基が結合した官能基を示し、芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
【００２９】
アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アリールエーテル基における芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
【００３０】
アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。
【００３１】
ヘテロアリール基とは、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、キノリニル基、ピラジニル基、ナフチリジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。
【００３２】
ハロゲン原子とは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ホスフィンオキサイド基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されてもよい。
【００３３】
カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されてもよい。
【００３４】
アミノ基とは、無置換でも置換されていてもよく、置換基としては例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されていてもかまわない。
【００３５】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基などのケイ素原子への結合を有する官能基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。シリル基の炭素数は特に限定されないが、通常、３以上２０以下の範囲である。また、ケイ素数は、通常、１以上６以下の範囲である。
【００３６】
アリーレン基とは、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基から導かれる２価の基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アリーレン基の炭素数は特に限定されないが、通常、６以上４０以下の範囲である。一般式（１）のＬがアリーレン基の場合、該アリーレン基は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基も含めて炭素数は６以上６０以下の範囲である。
【００３７】
ヘテロアリーレン基とは、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ナフチリジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基から 導かれる２価の基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリーレン基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。一般式（１）のＬがヘテロアリーレン基の場合、該へテロアリーレン基は置換基を有していても有していなくてもよいが、置換基も含めて炭素数は２以上５０以下の範囲である。
【００３８】
隣接する置換基同士で環を形成する場合、任意の隣接２置換基（例えば一般式（３）のＲ２とＲ３）が互いに結合して共役または非共役の縮合環を形成できる。縮合環の構成元素として、炭素以外にも窒素、酸素、硫黄、リン、ケイ素原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
【００３９】
電子受容性窒素を含む芳香族複素環基とは、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基など、上記ヘテロアリール基のうち、炭素以外の原子として、少なくとも電子受容性の窒素原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。
【００４０】
電子受容性窒素を含む芳香族複素環基は無置換でも置換されていてもかまわない。電子受容性窒素を含む芳香族複素環基に含まれる電子受容性窒素の数は特に限定されないが、通常、１以上３以下の範囲である。また、電子受容性窒素を含む芳香族複素環基が置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができる。中でも、電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の電子特性を大きく損なわない置換基が好ましく、例えば、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素、炭素数５〜２０の電子受容窒素を含む芳香族複素環基が好ましい置換基として挙げられる。具体的には、例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾピリジル基、トリアジル基、アクリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基などが挙げられるが、これらに限られない。
【００４１】
ここで言う電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電気陰性度を有することから、該多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、高い電子親和性を有する。
【００４２】
電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２以上３０以下の範囲である。電子受容性窒素を含む芳香族複素環基の連結位置はどの部分でもよく、例えばピリジル基の場合、２−ピリジル基、３−ピリジル基または４−ピリジル基のいずれでもよい。
【００４３】
従来のカルバゾール骨格を有する化合物は、発光素子材料として必ずしも十分な性能を有するものではなかった。本発明者らは、その改良の検討において、カルバゾール骨格を有する化合物の正孔輸送能と電子輸送能の強さに着目した。一般に、カルバゾール骨格を有する化合物は、正孔と電子の両電荷を輸送する特性を有するが、本発明者らは、正孔輸送能に対して電子輸送能が劣るために、発光層中の電荷のバランスが崩れることが発光性能の低下につながるのではないかと考え、かかる仮説を元に一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を発明するに至った。
【００４４】
一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は、分子中にカルバゾール骨格と電子受容性窒素を含む芳香族複素環を有している。これにより、電子受容性窒素を含む芳香族複素環が電子の注入・輸送に関与するため、電子輸送能が大きくなり、発光層内の電荷のバランスがとれ、高効率発光と優れた耐久性を発現すると考えられる。また、カルバゾール骨格が連結されることで、カルバゾール骨格自体が有する高い三重項準位を維持することが可能であり、容易な失活を抑制できるため、高い発光効率が達成される。
【００４５】
本発明の一般式（１）で表される化合物の中でも、一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物が好ましい。
【００４６】
【化５】
2011162162.tif 000006
【００４７】
Ｒ１〜Ｒ１４はそれぞれ、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基および−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１６Ｒ１７からなる群より選ばれる。Ｒ１６およびＲ１７はアリール基またはヘテロアリール基である。Ｒ１〜Ｒ１４は隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｒ１５はアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選ばれる。Ｌは単結合、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群より選ばれる。ＨＡｒは電子受容性窒素を有する芳香族複素環基である。
【００４８】
これら置換基の説明は、上記一般式（１）の説明と同様である。
【００４９】
さらに、一般式（１）で表される化合物におけるＲ４９とＬ−ＨＡｒ、および一般式（３）で表される化合物におけるＲ１５とＬ−ＨＡｒが異なる基であると、分子が非対称構造となり、カルバゾール骨格同士の相互作用抑制効果が高くなり、安定な薄膜が形成でき、耐久性の向上につながるため好ましい。
【００５０】
Ｒ１５およびＲ４９はカルバゾール骨格を有する化合物の三重項準位を下げない置換基が好ましく、中でも大きく共役を伸ばさない置換基が好ましい。特にメチル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基が好ましい。
【００５１】
ＨＡｒは一般式（１）または一般式（３）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の三重項準位を下げない置換基が好ましく、中でも大きく共役を伸ばさない置換基が好ましい。特にピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基が好ましい。
【００５２】
一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。カルバゾール二量体を合成する方法としては、例えば、塩化鉄（III）下でのカルバゾールの酸化カップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、カルバゾールのＮ上に置換基を導入する方法としては、例えば、パラジウムや銅触媒を用いたカルバゾール誘導体とハロゲン化物とのカップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これ限定されるものではない。
【００５３】
上記一般式（１）で表されるカルバゾール化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【００５４】
【化６】
2011162162.tif 000007
【００５５】
【化７】
2011162162.tif 000008
【００５６】
【化８】
2011162162.tif 000009
【００５７】
【化９】
2011162162.tif 000010
【００５８】
【化１０】
2011162162.tif 000011
【００５９】
【化１１】
2011162162.tif 000012
【００６０】
【化１２】
2011162162.tif 000013
【００６１】
【化１３】
2011162162.tif 000014
【００６２】
【化１４】
2011162162.tif 000015
【００６３】
【化１５】
2011162162.tif 000016
【００６４】
【化１６】
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【００６５】
【化１７】
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【００６６】
【化１８】
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【００６７】
【化１９】
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【００６８】
【化２０】
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【００６９】
【化２１】
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【００７０】
【化２２】
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【００７１】
【化２３】
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【００７２】
【化２４】
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【００７３】
【化２５】
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【００７４】
本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は発光素子材料として用いられる。ここで本発明における発光素子材料とは、発光素子のいずれかの層に使用される材料を表し、後述するように、正孔輸送層、発光層および／または電子輸送層に使用される材料であるほか、陰極の保護膜に使用される材料も含む。本発明における一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物を発光素子のいずれかの層に使用することにより、高い発光効率が得られ、かつ耐久性に優れた発光素子が得られる。
【００７５】
一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は、高い発光効率、高い三重項準位、バイポーラー性（両電荷輸送性）および薄膜安定性を有しているため、発光素子の発光層に用いることが好ましい。特に、高い三重項準位を有していることから、燐光性ドーパントに対するホスト材料として発光層に用いることが好ましい。
【００７６】
次に、本発明の発光素子の実施の形態について詳細に説明する。本発明の発光素子は、陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する有機層を有し、該有機層は少なくとも発光層を含み、該発光層が電気エネルギーにより発光する。
【００７７】
有機層は、発光層のみからなる構成の他に、１）正孔輸送層／発光層／電子輸送層および、２）発光層／電子輸送層、３）正孔輸送層／発光層などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。正孔輸送層および電子輸送層が複数層を有する場合、電極に接する側の層をそれぞれ正孔注入層および電子注入層と呼ぶことがあるが、以下の説明では特に言及しない限りでは正孔注入材料は正孔輸送材料に、電子注入材料は電子輸送材料にそれぞれ含まれる。
【００７８】
本発明の発光素子において、陽極と陰極は素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものであり、光を取り出すために少なくとも一方は透明または半透明であることが望ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。
【００７９】
陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料、かつ光を取り出すために透明または半透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いることが特に望ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、２０Ω／□以下の低抵抗の基板を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【００８０】
また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、第一電極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。
【００８１】
陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属との合金や多層積層などが好ましい。中でも、主成分としてはアルミニウム、銀、マグネシウムが電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特にマグネシウムと銀で構成されると、本発明における電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。
【００８２】
さらに、陰極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい例として挙げられる。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造（トップエミッション構造）の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど特に制限されない。
【００８３】
正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して正孔輸送層を形成してもよい。正孔輸送材料は、電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送することが望ましい。そのためには適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、特に限定されるものではないが、４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、フラーレン誘導体、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましい。
【００８４】
さらにｐ型Si、ｐ型SiC等の無機化合物も使用できる。また、下記一般式（４）で表される化合物、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（４Ｆ−ＴＣＮＱ）または酸化モリブデンも用いることができる。
【００８５】
【化２６】
2011162162.tif 000027
【００８６】
Ｒ１８〜Ｒ２３はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、ハロゲン、スルホニル基、カルボニル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基からなる群より選ばれる。
【００８７】
中でも、化合物（５）（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）が正孔輸送層または正孔注入層に含まれると、より低電圧駆動となるため好ましい。
【００８８】
【化２７】
2011162162.tif 000028
【００８９】
本発明において、発光層は単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。すなわち、本発明の発光素子では、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層はホスト材料とドーパント材料の混合からなることが好ましい。また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して２０重量％以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下である。ドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
【００９０】
一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物は電子受容性窒素を有する芳香族複素環基を有することから電子輸送材料として用いてもよいが、高い発光性能を有することから発光材料として好適に用いられる。また、本発明の発光素子材料は、青緑〜赤色領域（５００〜６８０ｎｍ領域）に強い発光を示すことから、青緑〜赤色発光材料として好適に用いることができる。また、ホスト−ドーパント系の発光材料として用いる場合は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物はドーパント材料として用いてもよいが、薄膜安定性に優れることから、ホスト材料として好適に用いられる。一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物をホスト材料として用いると、組み合わせて用いられるドーパントの種類に応じ、高発光効率で高色純度な緑色発光や赤色発光を得ることができる。
【００９１】
発光材料は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の他に、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムを始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。
【００９２】
発光材料に含有されるホスト材料は、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物一種のみに限る必要はなく、本発明の複数のカルバゾール骨格を有する化合物を混合して用いたり、その他のホスト材料の一種類以上を本発明のカルバゾール骨格を有する化合物と混合して用いてもよい。混合しうるホスト材料としては、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス（８−キノリナート）アルミニウム（III）をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。中でも、発光層がりん光発光を行う際に用いられるホストとしては、金属キレート化オキシノイド化合物、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体などが好適に用いられる。
【００９３】
ドーパント材料として用いられる三重項発光材料としては、イリジウム（Ir）、ルテニウム（Ru）、パラジウム（Pd）、白金（Pt）、オスミウム（Os）、及びレニウム（Re）からなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体化合物であることが好ましい。配位子は、フェニルピリジン骨格またはフェニルキノリン骨格などの含窒素芳香族複素環を有することが好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、要求される発光色、素子性能、ホスト化合物との関係から適切な錯体が選ばれる。具体的には、トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム錯体、トリス｛２−（２−チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス｛２−（２−ベンゾチオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、トリス（２−フェニルベンゾチアゾール）イリジウム錯体、トリス（２−フェニルベンゾオキサゾール）イリジウム錯体、トリスベンゾキノリンイリジウム錯体、ビス（２−フェニルピリジル）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス｛２−（２−チオフェニル）ピリジル｝イリジウム錯体、ビス｛２−（２−ベンゾチオフェニル）ピリジル｝（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス（２−フェニルベンゾオキサゾール）（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビスベンゾキノリン（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、ビス｛２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジル｝（アセチルアセトナート）イリジウム錯体、テトラエチルポルフィリン白金錯体、｛トリス（セノイルトリフルオロアセトン）モノ（１，１０−フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、｛トリス（セノイルトリフルオロアセトン）モノ（４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、｛トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン）モノ（１，１０−フェナントロリン）｝ユーロピウム錯体、トリスアセチルアセトンテルビウム錯体などが挙げられる。また、特開２００９−１３０１４１号に記載されているリン光ドーパントも好適に用いられる。これらに限定されるものではないが、高効率発光が得られやすいことから、イリジウム錯体または白金錯体が好ましく用いられる。
【００９４】
ホスト材料として用いられる一般式（１）で示されるカルバゾール骨格を有する化合物およびドーパント材料として用いられる上記三重項発光材料は、発光層中に各々一種類のみが含まれていてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。三重項発光材料を二種以上用いる際には、ドーパント材料の総重量がホスト材料に対して２０重量％以下であることが好ましい。
【００９５】
また、発光層には上記ホスト材料および三重項発光材料の他に、発光層内のキャリヤバランスを調整するためや発光層の層構造を安定化させるための第３成分を更に含んでいてもよい。但し、第３成分としては、上記カルバゾール骨格を有する化合物からなるホスト材料および三重項発光材料からなるドーパント材料との間で相互作用を起こさないような材料を選択する。
【００９６】
三重項発光系における好ましいホストおよびドーパントとしては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【００９７】
【化２８】
2011162162.tif 000029
【００９８】
【化２９】
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【００９９】
本発明において、電子輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送する層である。電子輸送層には、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望まれる。そのため電子輸送層は、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。特に膜厚を厚く積層する場合には、低分子量の化合物は結晶化するなどして膜質が劣化しやすいため、安定な膜質を保つ分子量４００以上の化合物が好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、電子輸送層が陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たすならば、電子輸送能力がそれ程高くない材料で構成されていても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料で構成されている場合と同等となる。したがって、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。
【０１００】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、一般式（１）で表されるカルバゾール骨格を有する化合物の他に、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）などのキノリノール錯体、ベンゾキノリノール錯体、ヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体などの各種金属錯体が挙げられるが、駆動電圧を低減し、高効率発光が得られることから、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物（以下、「特定ヘテロアリール化合物」という）を用いることが好ましい。
【０１０１】
電子受容性窒素を含むヘテロアリール環は、高い電子親和性を有し、電子輸送能に優れ、電子輸送層に用いることで発光素子の駆動電圧を低減できる。これらのヘテロアリール環構造を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。中でも、トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなどのイミダゾール誘導体、１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや１，３−ビス（１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロールなどのビピリジン誘導体、１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−ターピリジニル））ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の観点から好ましく用いられる。
【０１０２】
中でも、ピレン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物、アントラセン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物およびフェナントロリン骨格を有する特定ヘテロアリール化合物が好ましい。
【０１０３】
好ましい電子輸送材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。なお、下記の構造は一例であり、これらの類似化合物、例えば、１，３位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，３，７位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，６位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたピレン誘導体、１，１０位がアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基で置換されたアントラセン誘導体なども同様に好ましい例として挙げられる。
【０１０４】
【化３０】
2011162162.tif 000031
【０１０５】
上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の２種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いても構わない。また、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属と混合して用いることも可能である。電子輸送層のイオン化ポテンシャルは、特に限定されないが、好ましくは５．８ｅＶ以上８．０ｅＶ以下であり、より好ましくは６．０ｅＶ以上７．５ｅＶ以下である。
【０１０６】
発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。
【０１０７】
有機層の厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１０８】
本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。
【０１０９】
本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。
【０１１０】
マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０１１１】
本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０１１２】
本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、下記の各実施例にある化合物の番号は上記に記載した化合物の番号を指すものである。【０１１４】
合成例１
化合物［５９］の合成
カルバゾール３２．０ｇ、無水塩化鉄［III］９３．１３ｇとクロロホルム４００ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で２２時間攪拌した。この混合溶液をメタノール１０００ｍｌに入れて１時間攪拌したのち、ろ過した。得られた粉末にテトラヒドロフラン６００ｍｌを加え、３０分間還流したのち、ろ過して、不溶性物質を除去した。エバポレートした後、ＤＭＩ１００ｍｌに加熱溶解させた後、５℃で再結晶させて９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール１４．０ｇを得た。【０１１５】
次に、９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール１４．０ｇ、ヨードベンゼン８．５９ｇ、ニトロベンゼン４００ｍｌ、銅粉５．７２ｇと炭酸カリウム１２．４４ｇの混合溶液を窒素気流下、１８０℃で４時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、減圧蒸留でニトロベンゼンを除去した後、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール５．５９ｇを得た。【０１１６】
次に、シアヌル酸クロリド１２．５ｇとテトラヒドロフラン１２．５ｇの混合溶液を窒素気流下、０℃に冷やし、攪拌した。この混合溶液にフェニルマグネシウムブロミド（３２％  ｉｎ  ＴＨＦ）１０５．６ｇを１時間半かけてゆっくり滴下した。その際、系内温度は１５℃以下を維持した。滴下後、室温で１時間半攪拌して、トルエン８０ｍｌを添加して、０℃に冷やした。この混合溶液に１２％ＨＣｌを１５分間かけてゆっくり滴下した。その際、系内温度は３０℃以下を維持した。その後、水を注入し、トルエンで抽出した。有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン８．１５ｇを得た。【０１１７】
次に、５５％水素化ナトリウム０．４０ｇと脱水ＤＭＦ３０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液に９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール５．５９ｇを脱水ＤＭＦ１００ｍｌに溶解させた溶液をゆっくり滴下し、１時間攪拌した。その後、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン３．５２ｇを脱水ＤＭＦ１３０ｍｌに溶解させて、ゆっくり滴下し、さらに３時間半攪拌した後、水３００ｍｌを注入し、１時間攪拌した後、ろ過した。得られた固体をメタノール１５０ｍｌで加熱洗浄した後、ろ過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、テトラヒドラフランとメタノールの混合溶媒で２回再結晶を行い、真空乾燥した後、白色粉末４．２８ｇを得た。  【０１１８】
得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色結晶が化合物［５９］であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３２−７．３６（ｍ、１Ｈ），７．４５−７．５５（ｍ，５Ｈ），７．６３−７．６９（ｍ，１１Ｈ），７．８３−７．８５（ｍ，１Ｈ），７．９９−８．０１（ｍ，１Ｈ），８．２０−８．２１（ｔ，１Ｈ），８．２５−８．５３（ｍ，１Ｈ），８．４０−８．４１（ｄ、１Ｈ），８．５３−８．５４（ｄ，１Ｈ），８．７９−８．８１（ｍ、４Ｈ），９．２１−９．２３（ｄ，１Ｈ），９．２６−９．２７（ｄ，１Ｈ）。【０１１９】
なお、この化合物［５９］は、油拡散ポンプを用いて１×１０−３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。【０１２０】
合成例２
化合物［４４］の合成
２，４，６−トリクロロピリミジン１０ｇ、フェニルボロン酸１３．３ｇ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１６３．５ｍｌ、１，２−ジメトキシエタン５４５ｍｌとビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(ＩＩ)ジクロリドの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン６．４６ｇを得た。【０１２１】
次に、９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール４．０８ｇ、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン２．９３ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド１．３５ｇ、脱水o−キシレン１００ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)０．２７ｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート０．１６ｇを添加した後、１４０℃で１時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。メタノール２００ｍｌを添加し、２時間還流した後、濾過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末５．７ｇを得た。【０１２２】
得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色結晶が化合物［４４］であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３２−７．３５（ｍ、１Ｈ），７．４２−７．６７（ｍ，１６Ｈ），７．８３−７．８５（ｍ，１Ｈ），７．９３−７．９５（ｍ，１Ｈ），８．００（ｓ，１Ｈ），８．２２−８．２３（ｄ，１Ｈ），８．２５−８．２７（ｍ，１Ｈ），８．３４−８．３５（ｍ、４Ｈ），８．４２−８．４３（ｄ，１Ｈ），８．５２−８．５３（ｄ、１Ｈ），９．０５−９．０７（ｄ，１Ｈ），９．１０−９．１１（ｄ，１Ｈ）。【０１２３】
なお、この化合物［４４］は、油拡散ポンプを用いて１×１０−３Ｐａの圧力下、約３３０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。【０１２４】
合成例３
化合物［１８］の合成
２，４，６−トリクロロピリジン４．０ｇ、フェニルボロン酸５．３ｇ、１Ｍ炭酸ナトリウム水溶液８７ｍｌ、１，２−ジメトキシエタン１０８ｍｌとビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(ＩＩ)ジクロリド２９０ｍｇの混合溶液を窒素気流下、３時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、４−クロロ−２，６−ジフェニルピリジン２．７ｇを得た。【０１２５】
次に、９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．０ｇ、４−クロロ−２，６−ジフェニルピリジン２．１５ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド０．９９ｇ、脱水o−キシレン７３ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)０．１３ｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート５８ｍｇを添加した後、１４０℃で６時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。メタノール１００ｍｌを添加し、２時間還流した後、室温に冷却し、濾過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末２．９ｇを得た。【０１２６】
得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色粉末が化合物［１８］であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６（d=ppm））：７．３２−７．３６（ｍ、１Ｈ），７．４０−７．６０（ｍ，１２Ｈ），７．６８−７．７７（ｍ，５Ｈ），７．８３−７．８４（ｄ，１Ｈ），７．９１−７．９３（ｍ，１Ｈ），７．９５−７．９７（ｍ，１Ｈ），８．２９（ｓ，２Ｈ），８．３４−８．３７（ｍ，４Ｈ），８．４０−８．４１（ｄ，１Ｈ），８．４４−８．４６（ｄ、１Ｈ），８．７３−８．７５（ｍ，２Ｈ）。【０１２７】
なお、この化合物［１８］は、油拡散ポンプを用いて１×１０−３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。【０１２８】
合成例４
化合物［３８］の合成
９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．０３ｇ、１−ブロモ−３，５−ジクロロベンゼン１．８４ｇ、ナトリウム-t-ブトキシド１．０ｇ、脱水o−キシレン７０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)８５ｍｇ、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート８６ｍｇを添加した後、１４０℃で４時間加熱攪拌した。この混合溶液をそのまま濾過した後、エバポレートした。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９−（３，５−ジクロロフェニル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．２９ｇを得た。【０１２９】
次に、９−（３，５−ジクロロフェニル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．２９ｇ、３−ピリジンボロン酸１．５ｇ、１．２７Ｍリン酸三カリウム水溶液２１ｍｌ、１，４−ジオキサン３０ｍｌ、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(０)１３６ｍｇとトリシクロヘキシルホスフィン７９ｍｇの混合溶液を窒素気流下、１２時間還流した。室温に冷却した後、トルエンで抽出した。 有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、淡黄色粉末２．４ｇを得た。【０１３０】
得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた淡黄色粉末が化合物［３８］であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３１−７．３８（ｍ、２Ｈ），７．４３−７．５７（ｍ，８Ｈ），７．６１−７．６６（ｍ，５Ｈ），７．７７−７．８３（ｍ，２Ｈ），７．８８−７．９１（ｍ，３Ｈ），８．０１−８．０４（ｍ，２Ｈ），８．２３−８．２８（ｍ、２Ｈ），８．４７−８．４９（ｍ，２Ｈ），８．６９−８．７０（ｍ、２Ｈ），９．０１−９．０２（ｄ，２Ｈ）。【０１３１】
なお、この化合物［３８］は、油拡散ポンプを用いて１×１０−３Ｐａの圧力下、約３２０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．８％、昇華精製後が９９．９％であった。【０１３２】
合成例５
化合物［２２４］の合成
３，６−ジブロモカルバゾール５．０ｇ、フェニルカルバゾール−３−ボロン酸２．９６ｇ、酢酸パラジウム２６７ｍｇ、トリス（２−メチルフェニル）ホスフィン２３４ｍｇ、１Ｍ炭酸カリウム水溶液３０ｍｌ、ジメトキシエタン８０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエン１００ｍｌで抽出した。有機層を水５０ｍｌで２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、６−ブロモ−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．４８ｇを得た。【０１３３】
次に、６−ブロモ−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール３．４８ｇ、３−ピリジンボロン酸１．３２ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）ジクロリド１００ｍｇ、1M炭酸ナトリウム水溶液１４ｍｌ、１，４−ジオキサン３５ｍｌの混合溶液を窒素気流下、２時間還流した。室温に冷却した後、トルエン５０ｍｌで抽出した。有機層を水２０ｍｌで３回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、９’−フェニル−６−（ピリジン−３−イル）−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール２．１ｇを得た。【０１３４】
次に、５５％水素化ナトリウム２３１ｍｇと脱水ＤＭＦ１０ｍｌの混合溶液を窒素気流下、室温で攪拌した。この混合溶液に９’−フェニル−６−（ピリジン−３−イル）−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール２．１ｇを脱水ＤＭＦ１５ｍｌに溶解させた溶液をゆっくり滴下し、３時間攪拌した。その後、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン１．２０ｇを脱水ＤＭＦ２５ｍｌに溶解させて、ゆっくり滴下し、さらに２時間半攪拌した後、水５０ｍｌを注入し、１時間攪拌した後、ろ過した。得られた固体をメタノール５０ｍｌで１時間還流した後、室温に冷却した後、ろ過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、ＤＭＦで再結晶を行い、真空乾燥した後、白色粉末２．１１ｇを得た。  【０１３５】
得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色結晶が化合物［２２４］であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl３（d=ppm））：７．３１−７．３４（ｍ、１Ｈ），７．３９−７．４１（ｍ，１Ｈ），７．４４−７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４９−７．５２（ｍ，２Ｈ），７．６０−７．６７（ｍ，１０Ｈ），７．７９−７．８１（ｍ，２Ｈ），７．９４−７．９６（ｍ，１Ｈ），８．０２−８．０４（ｍ，１Ｈ），８．２３−８．２５（ｄ、１Ｈ），８．３００−８．３０３（ｄ，１Ｈ），８．３７０−８．３７３（ｄ、１Ｈ），８．４９５−８．４９８(ｄ，１Ｈ），８．６２−８．６３（ｔ，１Ｈ），８．７２−８．７５（ｍ，４Ｈ），９．０４０−９．０４３（ｄ，１Ｈ），９．１８−９．２３（ｍ，２Ｈ）。【０１３６】
なお、この化合物［２２４］は、油拡散ポンプを用いて１×１０−３Ｐａの圧力下、約３６０℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。ＨＰＬＣ純度（測定波長２５４ｎｍにおける面積％）は昇華精製前が９９．７％、昇華精製後が９９．８％であった。【０１３７】
実施例１
ＩＴＯ透明導電膜を１２５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、銅フタロシアニンを１０ｎｍ、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルを５０ｎｍ蒸着した。      【０１３８】
次に、発光材料として、ホスト材料として化合物［５９］を、またドーパント材料としてＤ−１をドープ濃度が１０重量％になるように４０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料として、下記に示すＥ−１を２０ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを７０ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２０．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、２０００時間で輝度半減した。【０１３９】
【化３１】
2011162162.tif 000032
【０１４０】
比較例１
ホスト材料として下記式に示すＨ−１を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１０．４ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、４００時間で輝度半減した。【０１４１】
【化３２】
2011162162.tif 000033
【０１４２】
比較例２
ホスト材料として下記式に示すＨ−２を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．１ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、３００時間で輝度半減した。【０１４３】
【化３３】
2011162162.tif 000034
【０１４４】
比較例３
ホスト材料として下記式に示すＨ−３を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１２．３ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。【０１４５】
【化３４】
2011162162.tif 000035
【０１４６】
比較例４
ホスト材料として下記式に示すＨ−４を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１１．０ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。【０１４７】
【化３５】
2011162162.tif 000036
【０１４８】
比較例５
ホスト材料として下記式に示すＨ−５を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率９．０ｌｍ／Ｗの緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、７００時間で輝度半減した。【０１４９】
【化３６】
2011162162.tif 000037
【０１５０】
実施例２
ホスト材料として化合物［４４］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２１．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、２２００時間で輝度半減した。【０１５１】
実施例３
ホスト材料として化合物［６２］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．２ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１５００時間で輝度半減した。【０１５２】
実施例４
ホスト材料として化合物［１８］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１３００時間で輝度半減した。【０１５３】
実施例５
ホスト材料として化合物［３８］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率１９．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１３００時間で輝度半減した。【０１５４】
実施例６
ホスト材料として化合物［２２４］を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２で直流駆動したところ、発光効率２３．０ｌｍ／Ｗの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の直流で連続駆動したところ、１８００時間で輝度半減した。【０１５５】
実施例１〜６および比較例１〜５の結果を表１に示した。【０１５６】
【表１】
2011162162.tif 000038
【０１５７】
実施例７〜１３
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表２に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表２に示した。なお、表２中、E−２は下記に示す化合物である。【０１５８】
【化３７】
2011162162.tif 000039
【０１５９】
【表２】
2011162162.tif 000040
【０１６０】
比較例６
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表２に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表２に示した。【０１６１】
実施例１４〜１８
ホスト材料、ドーパント材料、電子輸送材料として表３に記載した材料を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。結果は表３に示した。なお、表３中、E−３、E−４、E−５、E−６、E−７は下記に示す化合物である。【０１６２】
【化３８】
2011162162.tif 000041
【０１６３】
【表３】
2011162162.tif 000042
【０１６４】
実施例１９
ＩＴＯ透明導電膜を１２５ｎｍ堆積させたガラス基板（旭硝子（株）製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０×４０ｍｍに切断し、フォトリソグラフィー法によって３００μｍピッチ（残り幅２７０μｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴＯストライプの長辺方向片側は外部との電気的接続を容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００μｍ）まで広げてある。得られた基板をアセトン、“セミコクリン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で各々１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いて、イソプロピルアルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材料として４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルを１５０ｎｍ蒸着した。次に、ホスト材料として化合物〔５９〕を、またドーパント材料として（Ｄ−１）をドープ濃度が１０％になるように４０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料としてＥ−１を２０ｎｍの厚さに積層した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。次に、厚さ５０μｍのコバール板にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開口部（残り幅５０μｍ、３００μｍピッチに相当）を設けたマスクを、真空中でＩＴＯストライプに直交するようにマスク交換し、マスクとＩＴＯ基板が密着するように裏面から磁石で固定した。そしてフッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを２００ｎｍ蒸着して３２×１６ドットマトリクス素子を作製した。本素子をマトリクス駆動させたところ、クロストークなく文字表示できた。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明の発光素子材料は、発光素子等に利用可能で、発光性色素として有用な発光素子材料を提供できる。本発明によれば、高い発光効率と優れた耐久性とを両立した発光素子が得られる。本発明の発光素子は、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能である。
【国際調査報告】
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